解法: 陳の重み付き篩と切り替え原理:十分大きいすべての偶数は である(1966/1973年)
ゴールドバッハ予想は がともに素数であるような を求める。自然な攻略法は数列 を篩にかけ、小さな素因数を持たない元を見つけ、 の中から素数を単離することを狙う。しかし既知のあらゆる篩——セルバーグ、ブルン、一般の組合せ篩——は「パリティ問題」に悩まされる:単純な篩の下界は、素因数をちょうど1個持つ数と、例えばちょうど3個持つ数とを区別できない。なぜなら篩は整除性しか「見えず」、因数の個数の偶奇は見えないからである。陳のこの障壁の回避法は、パリティ問題に正面から挑むことではなく、目標を緩めることだった:少なくとも1個の素数 について、 が高々2個の素因数しか持たないという、より弱いがそれでも非常に非自明な主張を証明する。
加法的表現 (ここで は素数、 または は高々2個の素因数を持つ数であり、 と表記される)は、ゴールドバッハ予想に対する最も深い無条件の近似である。標準的な篩のアプローチでは を調べる。通常の組合せ篩は 未満の小さな素数の倍数を除去するために、 の約数 に重み を割り当てる。しかし、セルバーグのパリティ現象が根本的な障壁を課す。すなわち、メビウス関数の打ち切りに基づく篩の重みは、素因数の個数が奇数である整数と偶数である整数を区別できない。分布水準 を持つ次元1の線形篩において、最適下界関数 ()は で恒等的にゼロとなる。 から素数を単離するために と選ぶと、 の下では となり、篩の下界は完全に消失する。
この障害のため、数学者は概素数表現 の研究を推進した。アルフレッド・レーニ(1947年)は初期の大篩法の着想を用いて、ある大きな定数 に対し を初めて確立した。テオドール・エステルマンは1932年にGRHの下で を示し、王元はクーンの重み付き篩を用いて1956年に 、1962年に をGRHの下で証明した。1965年のボンビエリ・ヴィノグラドフの定理により、等差数列中の素数に対する無条件の平均分布水準 が確立され、A・I・ヴィノグラドフ、M・B・バルバン、潘承洞が を無条件の定理へと昇華させた。
への到達はパリティに阻まれていると考えられていた。なぜなら線形篩は下界を破壊することなく3個の素因数を持つ候補を排除できなかったからである。陳景潤はこの障害をパリティの壁に直接挑むのではなく、 に対する重み付き検出子を構築することで回避した。単一の下界篩のみに頼る代わりに、陳は下界線形篩と不要な3因数例外に対する巧妙な上界評価を組み合わせ、パリティ障害を完全に迂回したのである。
- パリティ問題(篩理論)
- セルバーグによって特定された根本的な障害であり、組合せ的な篩の手法だけでは、ある数列が(素因数の個数が不特定だが少ない数とは異なり)無限に多くの素数(素因数をちょうど1個持つ数)を含むことを決して証明できないというもの。